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《生物工程进展》1999,V ol.19,No.1目前国内外虾青素研究的进展施安辉 萧海杰(山东大学微生物系,济南,250100)摘要 该文综述了当前国内外虾青素的生产技术,红法夫酵母发酵生产虾青素的条件优化,及虾青素在水产养殖中的应用。
关键词 虾青素 酵母发酵 水产养殖 虾青素(astax anthin),全称为3,3p-二羟基—B胡萝卜素—4,4p—酮,属于酮式类胡萝卜素。
它广泛存在于生物界中,特别是水生动物中的虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛。
例如,火烈鸟的羽毛中就存在有大量的虾青素,在大马哈鱼的肉中,虾青素占类胡萝卜素的70%左右,有的甚至高达99.8%。
虾青素的色泽为粉红色,具有较强的抗氧化性、水不溶性和亲脂性,易溶于氯仿、丙酮、苯、和二硫化碳,氧化后即为虾红素(as-tacene)。
当前虾青素的获得主要是:从水产品的加工工业的废弃物中提取,培养藻类生产和利用某些酵母菌生产[1,2]。
近年来,F.Hoff-mann-latoche已完成了全反式虾青素的人工合成,并被批准用于大马哈鱼的饲料添加剂。
一、从水产品加工工业的废弃物中提取虾青素 当前,国外螯虾加工工业每年有1000万吨的甲壳纲水产品的废弃物,据美国报道,他们采用聚合剂提取系统从螯虾的废弃物中提取虾青素、虾青素酯和虾红素,其产率高达153L g/g (废弃物)。
这些物质或以游离的形式存在,或与蛋白质、脂类等结合的形式存在。
据分析,虾青素约占提取的类胡萝卜素的90%以上。
应注意的是,废弃物中的石灰质成分不利于虾青素的提取,在提取前应尽量地除去石灰质。
近来,挪威海洋渔业工业采用青贮法处理废弃物的技术。
经过青贮处理后,回收率提高了10%,虾青素的纯度也大大地提高了。
饲喂实验证明,用青贮技术处理的废弃物饲喂红鳟鱼,虾青素的消化吸收率和在肌肉中的累积率均有很大的提高。
青贮过程中加入有机或无机酸,虾青素的释放量提高,这是因为酸破坏了虾青素与蛋白质或骨骼部分的结合,从结合状态游离出来。
天然虾青素市场调研报告1. 引言天然虾青素是一种重要的天然色素，广泛应用于食品、保健品和医药等领域。
本报告旨在对天然虾青素市场进行全面调研分析，为相关企业制定市场策略提供参考。
2. 市场概述天然虾青素市场具有良好的发展前景。
随着人们对健康养生的重视和对天然产品的需求增加，天然虾青素作为一种功能性成分逐渐受到市场的青睐。
目前，天然虾青素市场在全球范围内呈现稳定增长的趋势。
3. 市场规模天然虾青素市场的规模呈现逐年增长的趋势。
据统计数据显示，2019年全球天然虾青素市场规模为XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
主要驱动市场增长的因素包括食品安全意识提升、人们对健康食品的需求增加以及新兴市场的快速发展等。
4. 市场竞争天然虾青素市场竞争激烈，主要厂商包括XX公司、XX公司和XX公司等。
这些企业在产品质量、价格竞争、市场渠道等方面展开竞争。
同时，行业内新进入者也在逐渐增多，加剧了市场竞争的激烈程度。
5. 市场分析5.1 主要应用领域天然虾青素主要应用于食品、保健品和医药等领域。
在食品行业中，天然虾青素作为一种优质食品色素广泛应用于食品加工中。
在保健品领域，天然虾青素作为一种天然抗氧化剂被用于改善人体免疫力和细胞健康。
在医药领域，天然虾青素还具有抗炎、抗癌等多种药理作用。
5.2 市场前景天然虾青素市场前景广阔。
受到科技进步和人们对健康的重视，天然虾青素市场将持续保持增长的趋势。
特别是在保健品和医药领域，天然虾青素的需求将继续增长。
此外，新的市场需求和产品创新也将为市场带来机遇。
5.3 市场挑战天然虾青素市场也面临一些挑战。
首先，天然虾青素的价格相对较高，限制了其在一些低价位产品中的应用。
其次，由于在提取和加工过程中存在一定技术难题，生产成本较高。
此外，市场监管和质量标准的缺乏也增加了市场不确定性。
6. 市场推动因素天然虾青素市场的增长受到多个因素的推动。
首先，人们对健康食品和保健品的需求不断增加。
天然虾青素分析方法的研究进展虾青素是一种特殊生理活性的物质，具有超强的抗氧化、抗衰老、抗癌、提高免疫力等作用。
近些年国内外在天然虾青素的分析方法上有了一定的进展，本文对薄层层析法、紫外光谱法，液相色谱法等分析方法进行了综述。
标签：虾青素；薄层分析；比光谱导数法；光镊拉曼光谱法；高效液相色谱法1前言虾青素是一种端基为酮基的类胡萝卜素色素，化学名称为3，3’-二羟基-4，4’-二酮基-β，β’-胡萝卜素，分子式为C40H52O4，又名虾黄素，虾黄质，龙虾壳色素，是一种非维生素A源类胡萝卜素。
虾青素不仅具有很强的抗氧化性、抗肿瘤及增强免疫的生理功能，而且拥有艳丽的红色及极强的色素沉积能力，国外已成功用于高档水产养殖[1]。
基于虾青素特殊的结构，分别在两端的环结构上存在手性中心，每个手性中心有两种构象，因此存在三种立体异构体，分别是左旋、右旋和消旋体[2]。
虾青素色泽为粉红色，具脂溶性，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂[3]。
动物实验表明，虾青素可以清除二氧化氮、硫化物、二硫化物，也可降低脂质过氧化作用，有效的抑制自由基引发的脂质过氧化。
另外，虾青素还具有很强的抑制肿瘤发生、增强免疫功能等生理作用[4]。
因而在食品添加剂、水产养殖、化妆品、保健品和医药工业方面有广阔的应用前景。
目前虾青素的主要来源是从水产品废弃物中提取、利用藻类和酵母生产[5]，因此研究快速、简便、准确的虾青素含量测定方法是十分必要的。
本文论述了薄层层析法、比光谱导数法、分光光度法、光镊拉曼光谱法、高效液相色谱法五种检测方法。
2虾青素的分析方法2.1薄层层析法薄层层析以其简单、廉价、快速、适用范围广的优点而成为天然藥物提取、分离过程中常用的检测、分析手段。
样品溶液用毛细管点在薄层板的一端，置密闭槽中，加入适宜溶剂为流动相。
由于毛细管原理，溶剂被吸上，沿板移动，并带动样品中各组分向前移动，这个过程称为展开。
由于各组分性质不同，移动距离不同，展开一定距离后，即得互相分离的组分斑点。
虾青素的功能及国内研究进展作者：刘艳冯印李佳来源：《农业与技术》2013年第07期摘要：虾青素的化学名称为3，3′-二羟基-4，4′-二酮基-β，β′-胡萝卜素，是一种红色素，可以赋予观赏鱼、三文鱼、虾和火烈鸟粉红的颜色。
其化学结构类似于β-胡萝卜素。
虾青素是类胡萝卜组的一种，也是类胡萝素合成的最高级别产物。
本文主要介绍工业上天然虾青素的功能及国内外研究进展。
关键词：虾青素；功能应用；国内外研究进展中图分类号：Q562 文献标识码：A虾青素（astaxanthin）是一种次要的类胡萝卜素，它具有较强的抗氧化性，也被报道称对人体有益，广泛地应用于食品，化妆品和制药行业[1]，虾青素在促进抗体产生、增强动物的免疫功能、抗氧化、淬灭自由基的产生方面起着重要的作用。
抗氧化剂可以消灭人体内的自由基，不但可以缓解衰老、神经系统疾病、心血管疾病等，甚至可以防止这些疾病的发生。
由于这些好的疗效及其无毒害的特点，虾青素一定会在生活中普遍应用，故此进行研究与检测。
目前市场上的虾青素主要是人工合成的产品，利用微藻生产虾青素还存在一些技术性难题。
但是随着人们对天然产品的逐渐认可和微藻生物技术的不断进步，大规模培养红球藻商业化生产天然虾青素是一种很有开发前景的产业。
1 虾青素在化妆品中的应用虾青素作为自然界中最强的抗氧化维生素，具有“超级维生素E”的美誉，其抗氧化活性是维生素E的550倍，能够有效的保护皮肤免受紫外线（UVA，UVB）的损害，在皮肤受到光照时消耗腐胺，作为潜在的光保护剂，用于阻止皮肤光老化防止诱发皮肤癌。
其超强的消灭自由基的能力，可以防止皮肤细胞受到自由基的损伤，减少皱纹及雀斑的产生。
虾青素除了具有许多药用和添加剂用途外，现阶段作为新型化妆品原料以其优良的特性广泛应用于膏霜、乳剂、唇用香脂、护肤品等各类化妆品中。
2 在饲料工业上的应用蛋鸡饲料中加入2.95%的红法夫酵母，蛋黄的最大吸光度从571nm提高到593nm，而加入10.85%的黄玉米时，仅提高到575nm。
酵母菌发酵虾青素研究的进展
施安辉;贾朋辉;张治国;周波
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2004(000)008
【摘要】该文结合作者对虾青素科研成果,综述了当前国内外虾青素高产菌株的选育、培养条件的优化和色素的提取等技术,并指出了今后大规模商业化生产虾青素及其制品所需要解决的问题.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】施安辉;贾朋辉;张治国;周波
【作者单位】山东大学微生物技术国家重点实验室,济南,250100;山东宝来利生物工程股份有限公司,泰安,271000;山东宝来利生物工程股份有限公司,泰安,271000;山东农业大学生命科学院微生物学系,泰安,271018
【正文语种】中文
【中图分类】TQ924
【相关文献】
1.高产虾青素酵母菌株摇瓶发酵条件的优化 [J], 刘虹;程秀芳;张志焱;谷巍
2.产虾青素海洋酵母菌YS-185的鉴定及发酵条件优化 [J], 何磊;刘均忠;秦胜利;于佳民;孙谧
3.酵母菌发酵虾青素研究的进展 [J], 施安辉;贾朋辉;张治国;周波
4.酵母菌发酵虾青素研究的进展 [J], 施安辉;贾朋辉
5.虾青素乳油的研究与开发——基于酵母菌的深层发酵 [J], 谭丽娟;朱文婷;陈洪彪;代万富;黄绍鸿;于敏
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2024年虾青素市场分析现状引言虾青素是一种天然的色素，广泛用于食品、保健品和医药等行业。
它具有强大的抗氧化性质，被认为是一种有效的神经保护剂和抗癌物质。
随着人们健康意识的提升和对天然产品需求的增加，虾青素市场也呈现出快速增长的趋势。
虾青素市场规模根据市场调研数据，虾青素市场自2016年起经历了迅速增长。
预计到2025年，虾青素市场规模将达到数十亿美元。
这主要归因于对虾青素的广泛应用以及消费者对天然产品的需求。
虾青素的应用领域食品行业虾青素广泛应用于食品行业，主要用作天然色素。
它可以增加食品的色泽，提高产品的吸引力。
虾青素常被用于海鲜制品、果汁、乳制品和糕点等食品产品中。
保健品行业虾青素在保健品行业中也具有重要的应用。
它被广泛用于制造抗衰老产品和抗氧化剂。
虾青素被认为是一种有效的抗氧化剂，可以帮助人们对抗自由基的损害，延缓衰老过程。
医药行业虾青素在医药行业中也得到了广泛的应用。
研究表明，虾青素具有抗癌、抗炎和抗血栓等功效。
它被广泛研究为治疗癌症、心血管疾病和眼部疾病的潜在药物。
虾青素市场竞争态势目前，虾青素市场竞争激烈，存在着众多的供应商和品牌。
主要的市场参与者包括国内外的大型制药公司和食品公司。
这些公司通过不断研发和创新来提高虾青素产品的质量和效果，以争夺市场份额。
虾青素市场前景与挑战市场前景虾青素市场的前景看好。
随着人们对健康的重视以及天然产品的需求增加，虾青素市场有望持续增长。
同时，虾青素的广泛应用领域也为市场提供了更多的机会。
挑战虾青素市场也面临一些挑战。
首先，市场上存在着大量的劣质产品，这给消费者购买虾青素产品带来了一定的风险。
其次，虾青素的提取和生产工艺相对复杂，导致产品价格较高，限制了市场的普及程度。
结论虾青素市场作为一种新兴产业，市场规模不断扩大。
虾青素在食品、保健品和医药等行业中的广泛应用为市场提供了巨大的机会。
然而，市场竞争激烈，供应商需要通过不断创新来提高产品质量和效果。
虾青素市场的前景看好，但也面临一些挑战，需要产业链各方共同努力解决。
《生物工程进展》1999,V ol.19,No.1目前国内外虾青素研究的进展施安辉 萧海杰(山东大学微生物系,济南,250100)摘要 该文综述了当前国内外虾青素的生产技术,红法夫酵母发酵生产虾青素的条件优化,及虾青素在水产养殖中的应用。
关键词 虾青素 酵母发酵 水产养殖 虾青素(astax anthin),全称为3,3p-二羟基—B胡萝卜素—4,4p—酮,属于酮式类胡萝卜素。
它广泛存在于生物界中,特别是水生动物中的虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛。
例如,火烈鸟的羽毛中就存在有大量的虾青素,在大马哈鱼的肉中,虾青素占类胡萝卜素的70%左右,有的甚至高达99.8%。
虾青素的色泽为粉红色,具有较强的抗氧化性、水不溶性和亲脂性,易溶于氯仿、丙酮、苯、和二硫化碳,氧化后即为虾红素(as-tacene)。
当前虾青素的获得主要是:从水产品的加工工业的废弃物中提取,培养藻类生产和利用某些酵母菌生产[1,2]。
近年来,F.Hoff-mann-latoche已完成了全反式虾青素的人工合成,并被批准用于大马哈鱼的饲料添加剂。
一、从水产品加工工业的废弃物中提取虾青素 当前,国外螯虾加工工业每年有1000万吨的甲壳纲水产品的废弃物,据美国报道,他们采用聚合剂提取系统从螯虾的废弃物中提取虾青素、虾青素酯和虾红素,其产率高达153L g/g (废弃物)。
这些物质或以游离的形式存在,或与蛋白质、脂类等结合的形式存在。
据分析,虾青素约占提取的类胡萝卜素的90%以上。
应注意的是,废弃物中的石灰质成分不利于虾青素的提取,在提取前应尽量地除去石灰质。
近来,挪威海洋渔业工业采用青贮法处理废弃物的技术。
经过青贮处理后,回收率提高了10%,虾青素的纯度也大大地提高了。
饲喂实验证明,用青贮技术处理的废弃物饲喂红鳟鱼,虾青素的消化吸收率和在肌肉中的累积率均有很大的提高。
青贮过程中加入有机或无机酸,虾青素的释放量提高,这是因为酸破坏了虾青素与蛋白质或骨骼部分的结合,从结合状态游离出来。
从水产加工的废弃物中提取虾青素的工艺技术如下:首先,把废弃物置于双层乙烯袋中,于零下70℃保存,用时粉碎成膏状物,即为螯虾粗粉。
按重量比1∶1加大豆油于粉碎的螯虾中,搅拌均匀,并用铅铂把容器围起来避光。
40～50℃加热,不断地搅拌,最后加热到90℃停止,利用低温离心(0℃,11000r/min,10p),收集虾青素的油溶液分成双相的上层清液,用分液漏斗分离,记录色素溶液的体积,用分光光度计来分析色素油提取物的光谱特征,在485nm处测定最大光吸收。
虾青素油溶液的消光系数E为155,用下面的公式计算虾青素的量:虾青素(L g/g废弃物)=AD/100×GdE式中:A:最大波长处的吸收值;D:回收的油体积(ml)×稀释倍数;G:螯虾废弃物(mg); d:细胞宽度(1cm);E:消光系数。
二、培养藻类生产虾青素在藻类中有不少的种类也能生产虾青素,如雨生红球藻(H aem atococcus p luvialis),就是很重要的虾青素产生菌[4]。
该藻类既能进行自养,也能够进行异养生活。
在培养过程中,若氮29源缺乏,则在藻体内积累虾青素;若在培养中添加二价亚铁离子,虾青素的合成能力也显著增加,并伴有细胞形态上的变化,由营养细胞变成胞囊。
据报道蓝光可以诱导类胡萝卜素和虾青素的生物合成。
目前,国外优良的雨生红球藻体中虾青素一般约占类胡萝卜素总量的90%以上,而且光照密度、光照时间以及光的性质多会影响虾青素的积累。
实验证明,该藻的虾青素产量与光质量成正比(光质量=光密度×光照时间),持续光照比间断的光照效果好。
三、利用酵母菌生产虾青素目前,国外主要利用红法夫酵母(Phaf f ia Rhodozy ma)为菌种发酵生产虾青素。
该菌种最早由Phaff等人于1970年在美国的阿拉斯加的高山上和日本北海道一带山区落叶树的渗出液中分离到的[5]。
后经M iller鉴定并命名为新属范菲亚属,1976年Andrew s等人发现它能够生产虾青素,1980年Johnson把发酵培养菌体用于鲑鳟鱼和鲟鱼饲料中,并获得良好的效果。
红法夫酵母生产虾青素的条件为:碳源为葡萄糖、纤维二糖;氮源为硫酸铵;兼性好氧,间断通气;最适培养温度为20～22℃;最适pH值为5.0。
供氧速率要高于30mm ol/h,否则,低于此值时,细胞的产量和虾青素的产量都明显下降。
氧气浓度达到30m mol/h时,再继续提高通气量,虾青素的产量提高不大[6,7]。
红法夫酵母形成虾青素的途径属于生长偶联型,试验得知,低氧和高浓度的葡萄糖能影响虾青素的产量。
向培养基中添加西红柿汁时,虾青素的合成能力大大提高,这是因为西红柿中含有虾青素合成的前体物质,前体物质直接进入细胞,促进了虾青素的形成。
最近,国外有人从保加利亚酸牛奶中分离到一株深红酵母(P hodotorala r ubra),与红法夫酵母相比,在同样的培养条件下虾青素产量高80倍,且营养要求粗放,生产速度快,完全可以代替红法夫酵母用于工业生产。
四、粘红酵母突变株BF-6发酵虾青素工艺条件的研究 我们高产虾青素菌株的选育课题组,利用我们从葡萄园土壤中分离的粘红酵母BF-6(虾青素的产量1.38mg/g干细胞)为始发菌株,经紫外线和EM S诱变处理,最终获得Rhodotor u-la glutinis突变株BF-6,虾青素的最高产量为1.3m g/g干细胞。
以BF-6为发酵菌株,探讨了碳源、氮源、温度、pH值、通氧率、维生素和添加前体物质对虾青素的影响,其结果为:6%的葡萄糖为最佳碳源,若浓度超过7%以上,虾青素的累积反而下降,以12%的糖蜜代替葡萄糖进行发酵,虾青素的产量为1.25m g/g干菌体。
酵母膏为氮源对BF-6累积虾青素影响明显,酵母膏的加入量为10mg/100m l,100mg/ 100m l,1000mg/100m l时,虾青素的累积量分别为1.26mg/g干细胞,1.28mg/g干细胞, 1.40m g/g干细胞,硫酸铵和尿素为氮源时,对BF-6菌株的生长和虾青素的累积均无明显的影响。
pH在5.2～5.5之间,最适合BF-6菌株的生长和虾青素的累积。
所以,发酵过程要不断回调pH值。
BF-6菌株最适宜的生长和虾青素的累积的温度为29—30℃,在发酵过程中,溶氧值不低于35mm ol/lh否则,虾青素的累积量减少,而B-胡萝卜素的含量增加。
同时,我们也探讨了在发酵液中添加前体物质番茄汁(含有虾青素合成的前体物质番茄红素),随着番茄汁加入量的增加,虾青素的累积量也有所提高,最高可达1.43mg/g干细胞,若在发酵液中适量添加胡萝卜素浓缩汁,虾青素的产量最高可达1.39mg/g干细胞。
五、虾青素在水产养殖中的作用近十年来,随着国内外水产养殖事业的发展,虾青素的需求量越来越大,例如,人工养殖大鲑鱼1978年全世界不足10000吨,1987年达到15000吨,而到1990年则猛增到2000030吨。
国外从1980年开始就实验把红法夫酵母添加到鲑鱼、鲟鱼类的饲料中,获得了理想的饲喂效果,鲑鱼和鲟鱼食用了经破碎细胞壁的红发夫酵母后,虾青素的累积使得皮肤和肌肉呈红色[9],这种鱼色泽鲜艳,口味好,在欧美市场很受青睐,其价格也比普通的鱼高出许多。
进入90年代,欧洲、美国和加拿大,鲑鱼和鲟鱼养殖业发展迅速,据测定,红鲑鱼的虾青素含量一般在5～20m g/g公斤鲜重,而虾青素喂养的一般量在40～150mg/公斤,按年养殖二十万吨鲑鱼计算,每年需虾青素8～32吨[10]。
目前,我国沿海一带正在大力发展对虾、蟹子等的人工养殖,湖沼一带进行龙虾、红鲤鱼等的人工养殖。
为了提高以上水产品的品质,提高被养殖物种的抗病能力,利用红法夫酵母作为饵料,有着很重要的经济意义。
我们的课题组以我们分离选育的粘红酵母为菌种,进行中试生产虾青素,进行对虾饲养实验,也获得了生长发育较快、色泽鲜艳的初步效果。
蛋黄在食品工业是很重要的着色剂,但蛋黄本身的色泽直接影响着色效果。
但是,在饲喂过程中,由于饲料中缺少胡萝卜素酮,因此,蛋黄中积累的类胡萝卜素较少,色泽浅。
若在饲料中适量添加红发夫酵母,家禽食用虾青素后积累在蛋黄中,使其颜色加深,这种蛋黄既营养丰富,又能提高着色效果[11]。
同时,酵母也是单细胞蛋白,也可起到对家禽促进生长发育和提高产蛋率的作用。
在这方面,我们把粘红酵母BF-6的细胞破碎后饲喂蛋鸡,也取得了相似的效果。
参考文献 [1]戴亦军等;生物技术,1996年(3):41-44. [2]Adrlanne Bendich:J.Nutr,135-137,1988. [3]Helga Gers ter:Intern at,J.Vit Nutr.Res,63:91-121,1933. [4]T,L otan and J.Hir sch berg:FE BS L ett,364(2):125-128,1995. [5]A.G.Andrew es,H.J.Phaff et al:Ph ytochemistry,15:1003-1007,1976. [6]N.F.Harrd:Biotech nology Letters,10:609-614,1988. [7]W.A.S chtoeder and E.A.John son:Journ al of Biologi-cal Chemistry,270(31):18374-18379,1995. [8]施安辉:《粘红酵母突变株BF-6发酵虾青素的研究》,科学通报(待发表) [9] E.A.Johns on,T.G.Villa,et al:Aquacultu re,20:123-134,1980. [10]Gil-Hawan An,Jan e,Bielich et al:Biotech ology,9,1991. [11] E.A.Johns on,M.J.Lew is et al:Poultry Science59:1777-1782,1980.Advancement of Research on AstaxanthinShi Anhui Xiao Haijie(Department of M icr ob iology,S han Dong University,Jinan,250100)Abstract T he present review w ill try to introduce the research of astax anthin at hom e and abr oad,conditions optim izatio n of producing astax anthin by P haff ia r hodozy ma,and the applica-tio n of astax anthin for aquaculture.31。
